Beschreibungdescription
Wachsmischungen fein gemahlener WachseWax mixtures of finely ground waxes
Die Erfindung betrifft Wachsmischungen fein gemahlener Wachse, enthaltend zwei oder mehr Komponenten A, B, C und/oder D und deren Verwendung.The invention relates to wax mixtures of finely ground waxes containing two or more components A, B, C and / or D and their use.
Der Einsatz von Wachsen als Verarbeitungshilfsmittel für Kunststoffe, zur Dispergierung von Pigmenten in Kunststoffen, als Zusatz in Druckfarben und Lacken, als Verarbeitungshilfsmittel für Pulverlacke und in einer Reihe weiterer Anwendungen ist bekannt. Vielfach werden für diese Anwendungen Wachse in gemahlener Form benötigt, wodurch eine energieärmere und damit wirtschaftlichere Verarbeitung und eine bessere Verteilung und geringere Dosierung möglich werden. Bekannt sind solche Produkte auf Basis von Kohlenwasserstoffwachsen oder Amidwachsen. Diese sind leicht mahlbar und werden für unterschiedliche Anwendungen auch mit anderen Produkten, z.B. PTFE Pulvern, kombiniert.The use of waxes as processing aids for plastics, for dispersing pigments in plastics, as an additive in printing inks and varnishes, as processing aids for powder coatings and in a number of other applications is known. In many cases, waxes in ground form are required for these applications, which makes processing less energy-intensive and thus more economical, as well as better distribution and lower dosage. Such products based on hydrocarbon waxes or amide waxes are known. These are easy to grind and are also used for different applications with other products, e.g. PTFE powders, combined.
Mit unpolaren Medien wie aliphatischen oder aromatischen Lösemitteln, Polyethylen, Polypropylen und anderen unpolaren Stoffen ist die Verträglichkeit dieser unpolaren Wachse sehr gut. Mehr und mehr wird aber auch für polare Systeme nach fein gemahlenen Wachsen gesucht, da unpolare Wachse hier nur zum Teil eingesetzt werden können, weil es oft zu Unverträglichkeiten kommt.The compatibility of these non-polar waxes is very good with non-polar media such as aliphatic or aromatic solvents, polyethylene, polypropylene and other non-polar substances. However, more and more people are also looking for finely ground waxes for polar systems, since non-polar waxes can only be used here in part because of incompatibilities.
Alternativen hierfür sind oxidierte Kohlenwasserstoffwachse oder polare Naturwachse und deren Derivate, wie Montanwachssäurederivate.Alternatives to this are oxidized hydrocarbon waxes or polar natural waxes and their derivatives, such as montan wax acid derivatives.
Solche Produkte sind bekannt, wie beispielsweise ®Ceridust 121 oder ®Ceridust E/OP der Clariant GmbH ihre Anwendung ist aber eingeschränkt wegen der geringen Ausbeute bei der Mahlung und der damit verbundenen UnWirtschaftlichkeit. Alternativ können Wachspulver über die Sprühtrocknung hergestellt werden, hier sind jedoch Einschränkungen bei der thermischen Belastbarkeit und der Viskosität sowie bei der
Kombination verschiedener Wachse bzw. Wachspulver gegeben.Such products are known, such as ® Ceridust 121 or ® Ceridust E / OP from Clariant GmbH, but their use is limited due to the low yield during grinding and the associated inefficiency. Alternatively, wax powders can be produced by spray drying, but here there are restrictions on the thermal resistance and the viscosity as well as on the Combination of different waxes or wax powder.
Es war daher die Aufgabe gestellt, feingemahlene polare Wachse auf technisch einfache Art und Weise zur Verfügung zu stellen, damit die anwendungstechnischen Vorteile feiner Wachse auch bei der Anwendung in polaren Medien zum Tragen kommen kann.It was therefore the task to provide finely ground polar waxes in a technically simple manner so that the application-technical advantages of fine waxes can also be used in polar media.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Wachsmischungen fein gemahlener Wachse, enthaltend zwei oder mehr Komponenten A, B, C und/oder D, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A Esterwachse, als Komponente B Amidwachse, als Komponente C Kohlenwasserstoffwachse und als Komponente D oxidierte langkettige Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden.This object is achieved by wax mixtures of finely ground waxes containing two or more components A, B, C and / or D, characterized in that ester waxes as component A, amide waxes as component B, hydrocarbon waxes as component C and long-chain hydrocarbons oxidized as component D. be used.
Bevorzugt handelt es sich bei den Esterwachsen um natürliche Esterwachse oder synthetische Esterwachse.The ester waxes are preferably natural ester waxes or synthetic ester waxes.
Bevorzugt handelt es sich bei den natürlichen Esterwachsen um Montanwachse, Camaubawachs, Candellilawachs und/oder Zuckerrohrwachs.The natural ester waxes are preferably montan waxes, camamauba wax, candellila wax and / or sugar cane wax.
Bevorzugt handelt es sich bei den Montanwachsen um Montanwachssäure, Derivate der Montanwachssäure wie Ester der Montanwachssäure, Seifen der Montanwachssäure, Esteramide der Montanwachssäure und/oder Mischderivate der Montanwachssäure mit langkettigen Fettsäuren.The montan waxes are preferably montan wax acid, derivatives of montan wax acid such as esters of montan wax acid, soaps of montan wax acid, ester amides of montan wax acid and / or mixed derivatives of montan wax acid with long-chain fatty acids.
Bevorzugt handelt es sich bei den synthetischen Esterwachsen um Sorbitanester gesättigter Fettsäuren, Ester von Polyolen wie Pentaerythrit, Glycerin, Trimethylolpropan mit langkettigen Fettsäuren und/oder deren Mischungen.The synthetic ester waxes are preferably sorbitan esters of saturated fatty acids, esters of polyols such as pentaerythritol, glycerol, trimethylolpropane with long-chain fatty acids and / or mixtures thereof.
Bevorzugt handelt es sich bei den synthetischen Esterwachsen auch um Copolymere aus langkettigen Olefinen mit 5 bis 18 C-Atomen und ungesättigten Säuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure und/oder Derivate
dieser Säuren handelt.The synthetic ester waxes are preferably also copolymers of long-chain olefins having 5 to 18 carbon atoms and unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, itaconic acid and / or derivatives of these acids.
Bevorzugt handelt es sich bei den Derivaten um Methyl-, Ethyl-, Butyl- und/oder 2-Ethylhexylester von Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid und/oder Itaconsäure.The derivatives are preferably methyl, ethyl, butyl and / or 2-ethylhexyl esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride and / or itaconic acid.
Bevorzugt handelt es sich bei den Copolymeren um solche, deren Carboxylfunktionalität durch Umsetzung mit langkettigen Alkoholen, Perfluoralkylalkoholen, kurzkettigen Aminen und/oder langkettigen Aminen modifiziert wurde.The copolymers are preferably those whose carboxyl functionality has been modified by reaction with long-chain alcohols, perfluoroalkyl alcohols, short-chain amines and / or long-chain amines.
Bevorzugt handelt es sich bei den langkettigen Alkoholen um Taigfettalkohol, Kokosfettalkohol und/oder Oxoalkohole.The long-chain alcohols are preferably tallow fatty alcohol, coconut fatty alcohol and / or oxo alcohols.
Bevorzugt handelt es sich bei den Perfluoralkylalkoholen um Cβ-C-is- Perfluoralkylpropanol und/oder engere Schnitte dieser Alkohole.The perfluoroalkyl alcohols are preferably Cβ-C-is-perfluoroalkyl propanol and / or narrower cuts of these alcohols.
Unter den Schritten solcher Perfluoralkylpropanole werden beispielsweise Cβ-Cι2-, C14-C18-. CS-CH- und andere Perfluoralkylpropanole mit unterschiedlicher Anzahl und Verteilung an C-Atomen verstanden.Under the steps of such perfluoroalkyl propanols are, for example, Cβ-Cι 2 -, C 14 -C 18 - . Understand CS-CH and other perfluoroalkyl propanols with different numbers and distributions of carbon atoms.
Bevorzugt handelt es sich bei den kurzkettigen Aminen um Butylamin, Dimethylaminopropylamin, Diethylaminoethanol, Tetramethylpiperidinol und/oder Diacetondiamin.The short-chain amines are preferably butylamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminoethanol, tetramethylpiperidinol and / or diacetone diamine.
Bevorzugt handelt es sich bei den langkettigen Aminen um Talgfettamin, Octylamin, Palmitylamin und/oder Stearylamin.The long-chain amines are preferably tallow fatty amine, octylamine, palmitylamine and / or stearylamine.
Bevorzugt handelt es sich bei den Amidwachsen um Umsetzungsprodukte aus einer Aminkomponente und langkettigen Fettsäuren oder Hydroxyfettsäuren und/oder deren Mischungen.
Bevorzugt handelt es sich bei den Aminkomponenten um Ethylendiamin und/oder Hexamethylendiamin.The amide waxes are preferably reaction products of an amine component and long-chain fatty acids or hydroxy fatty acids and / or mixtures thereof. The amine components are preferably ethylenediamine and / or hexamethylenediamine.
Bevorzugt handelt es sich bei den Amidwachsen um Umsetzungsprodukte aus Ammoniak und langkettigen Fettsäuren oder Hydroxyfettsäuren und/oder deren Mischungen.The amide waxes are preferably reaction products of ammonia and long-chain fatty acids or hydroxyfatty acids and / or mixtures thereof.
Bevorzugt handelt es sich bei den Amidwachsen um Umsetzungsprodukte aus langkettigen Aminen wie gehärtetes Talgfettamin, Stearylamin, Palmitylamin, Cocosfettamin und langkettigen Fettsäuren oder Hydroxyfettsäuren und/oder deren Mischungen.The amide waxes are preferably reaction products of long-chain amines such as hardened tallow fatty amine, stearylamine, palmitylamine, coconut fatty amine and long-chain fatty acids or hydroxy fatty acids and / or mixtures thereof.
Bevorzugt handelt es sich bei den Kohlenwasserstoffwachsen um Polyethylenwachse.The hydrocarbon waxes are preferably polyethylene waxes.
Bevorzugt handelt um solche, die nach dem Ziegler-Verfahren oder mittels Metallocentechnologie hergestellt wurden.These are preferably those which have been produced by the Ziegler process or by means of metallocene technology.
Alternativ handelt es sich bei den Polyethylenwachsen um Fischer-Tropsch Wachse.Alternatively, the polyethylene waxes are Fischer-Tropsch waxes.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Wachsmischung fein gemahlener Wachse 40 bis 99 Gew.-% Komponente AThe wax mixture according to the invention preferably contains finely ground waxes from 40 to 99% by weight of component A.
0 bis 95 Gew.-% Komponente B0 to 95% by weight of component B
0 bis 95 Gew.-% Komponente C0 to 95% by weight of component C
0 bis 95 Gew.-% Komponente D wobei die Summe der Komponenten 100 Gew.-% beträgt.0 to 95% by weight of component D, the sum of the components being 100% by weight.
Besonders bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Wachsmischung fein gemahlener Wachse 40 bis 99 Gew.-% Komponente A 0 bis 60 Gew.-% Komponente B
0 bis 60 Gew.-% Komponente C 0 bis 60 Gew.-% Komponente D wobei die Summe der Komponenten 100 Gew.-% beträgt.The wax mixture of finely ground waxes according to the invention particularly preferably contains 40 to 99% by weight of component A 0 to 60% by weight of component B 0 to 60% by weight of component C 0 to 60% by weight of component D, the sum of the components being 100% by weight.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von erfindungsgemäßen Wachsmischungen fein gemahlener Wachse als Additiv in Druckfarben, Lacken oder Pulverlacken.The invention also relates to the use of wax mixtures according to the invention of finely ground waxes as an additive in printing inks, lacquers or powder lacquers.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von erfindungsgemäßen Wachsmischungen fein gemahlener Wachse zur Dispergierung von Pigmenten und Additiven in Kunststoffen.The invention also relates to the use of wax mixtures according to the invention of finely ground waxes for dispersing pigments and additives in plastics.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch die Verwendung von erfindungsgemäßen Wachsmischungen fein gemahlener Wachse als Hydrophobierungsadditiv in Pflanzenschutzpräparationen.The invention also relates to the use of wax mixtures according to the invention of finely ground waxes as a water repellent additive in crop protection preparations.
Die Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung von Wachsmischungen fein gemahlener Wachse als Gleitmittel in verschiedenen Kunststoffen.Finally, the invention also relates to the use of wax mixtures of finely ground waxes as lubricants in various plastics.
Ansätze zur Verbesserung der Mahltechnik bei den reinen Komponenten führten nicht zum gewünschten Ergebnis. Trotz optimierter Technik lagen die Mahlausbeuten bei den erfindungsgemäßen Wachskombinationen höher als bei den reinen Produkten.Approaches to improve the grinding technique for the pure components did not lead to the desired result. Despite optimized technology, the milling yields were higher in the wax combinations according to the invention than in the pure products.
Beispielmischung 2 Example mix 2
Beispielmischung 3Example mix 3
Für die Mahlung eingesetzt wurde eine Fließbettgegenstrahlmühle AFG 100,A fluid bed counter jet mill AFG 100 was used for the grinding,
Fa. Hosokawa Alpine. Die Zielgröße für die Partikel lag bei einem D^Q von 10-12 μm.Hosokawa Alpine. The target size for the particles was D ^ Q of 10-12 μm.
Aus den aufgeführten Beispielen ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Wachsmischungen fein gemahlener Wachse bei der Mahlung zu erheblicher Verbesserung führt.
Anwendungsbeispiele:It can be seen from the examples given that the wax mixtures according to the invention of finely ground waxes lead to considerable improvement in the grinding. Application examples:
Pigmentdispergierung in Pulverlack:Pigment dispersion in powder coating:
Bekannt ist, dass die Dispergierung der Pigmente durch den Einsatz von Montanwachsen verbessert werden kann. Zur Erreichung eines hohen Wirkniveaus ist es erforderlich, dass die Produkte als Pulver bzw. Mikropulver eingesetzt werden. Es wurde nun gefunden, dass durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Wachsmischungen sowohl eine verbesserte Pigmentdispergierung als auch eine Erhöhung des Ausstoßes bei der Extrusion erreicht werden konnte. Gleichzeitig konnten die Aufwendungen für die Herstellung der erfindungsgemäßen Wachskombination im Vergleich mit einem reinen Montanwachs deutlich gesenkt werden, so dass mit den erfindungsgemäßen Wachsmischungen wesentlich wirtschaftlicher gearbeitet werden kann.It is known that the dispersion of the pigments can be improved by using montan waxes. To achieve a high level of effectiveness, it is necessary that the products are used as powder or micropowder. It has now been found that both an improved pigment dispersion and an increase in output during extrusion could be achieved by using the wax mixtures according to the invention. At the same time, the expenditure for the production of the wax combination according to the invention could be significantly reduced in comparison with a pure montan wax, so that the wax mixtures according to the invention can be used much more economically.
Formulierungsbeispiele für Pulverlacke (alle Angaben in Gewichtsteilen)Formulation examples for powder coatings (all details in parts by weight)
Pulverlack A: 70,0 Teile BindemittelPowder coating A: 70.0 parts of binder
9,0 Teile Blanc Fixe N 20,0 Teile Titandioxid ®Kronos 23109.0 parts Blanc Fixe N 20.0 parts Titanium Dioxide ® Kronos 2310
1 ,0 Teile ®Hostaperm Blau A4R1.0 parts ® Hostaperm Blue A4R
0,5/1 ,0/2,0 Teile Montansäurederivat (®Ceridust 5551, Clariant GmbH)0.5 / 1.0 / 2.0 parts montanic acid derivative ( ® Ceridust 5551, Clariant GmbH)
Pulverlack B: 70,0 Teile BindemittelPowder coating B: 70.0 parts of binder
9,0 Teile Blanc Fixe N9.0 parts of Blanc Fixe N
0,0 Teile Titandioxid ®Kronos 23100.0 parts of Titanium Dioxide ® Kronos 2310
1 ,0 Teile Rotviolett ER 021.0 parts of red violet ER 02
0,5/1 ,0/2,0 Teile Montansäurederivat (®Ceridust 5551 , Clariant GmbH)0.5 / 1.0 / 2.0 parts montanic acid derivative ( ® Ceridust 5551, Clariant GmbH)
Pulverlack C: 70,0 Teile Bindemittel
9,0 Teile Blanc Fixe NPowder coating C: 70.0 parts of binder 9.0 parts of Blanc Fixe N
20,0 Teile Titandioxid ®Kronos 231020.0 parts of Titanium Dioxide ® Kronos 2310
1 ,0 Teile ®Hostaperm Blau A4R1.0 parts ® Hostaperm Blue A4R
1 ,0 Teile Wachse gemäß Beispiel 4 / Beispiel 2 / Beispiel 31.0 parts of waxes according to Example 4 / Example 2 / Example 3
Pulverlack D:Powder coating D:
70,0 Teile Bindemittel70.0 parts of binder
9,0 Teile Blanc Fixe N9.0 parts of Blanc Fixe N
20,0 Teile Titandioxid ®Kronos 231020.0 parts of Titanium Dioxide ® Kronos 2310
1 ,0 Teile ®Rotviolett ER 02 1.0 parts ® red violet ER 02
1 ,0 Teile Wachse gemäß Beispiel 4 / Beispiel 2 / Beispiel 31.0 parts of waxes according to Example 4 / Example 2 / Example 3
wurden hergestellt über die Verfahrensschrittewere made through the process steps
- Vormischen der Komponenten in einem Mixaco Mischer- Premix the components in a Mixaco mixer
- Extrudieren in einem APV Baker Zweischnecken-Laborextruder bei 110°C- Extrude in an APV Baker twin screw laboratory extruder at 110 ° C
- Zerkleinern in einer Retsch Stiftmühle- Shredding in a Retsch pin mill
- Absieben auf eine Kornfeinheit von kleiner 125 μm- Screening to a grain size of less than 125 μm
Das Bindemittel setzt sich zusammen aus:The binder consists of:
90, 13 % ®Alftalat AN 989 (Vianova Resins)90, 13% ® Alftalat AN 989 (Vianova Resins)
4,74 % ®Primid XL 552 (EMS Chemie)4.74% ® Primid XL 552 (EMS Chemie)
4,37 % ®Additol XL 9824 (Vianova Resins)4.37% ® Additol XL 9824 (Vianova Resins)
0,29 % ®Benzoin0.29% ® benzoin
0,47 % ®Hostanox M 101 (Clariant GmbH)0.47% ® Hostanox M 101 (Clariant GmbH)
Nach Extrusion betrug die durchschnittliche Teilchengröße 9 μm.After extrusion, the average particle size was 9 μm.
Das Pulver wurde mittels einer elektrostatischen Sprüheinrichtung der Firma Wagner auf Metallsubstrate appliziert und bei 180°C 10 Minuten eingebrannt. Die Farbstärke der Beschichtung wird nach DIN 55986 auf einem Spektrophotometer CM 3600d der Firma Minolta gemessen. Zur Berechnung der relativen Farbstärke wird der Messwert
auf den Messwert der Nullprobe (ohne Dispergiermittel; Nullprobe = 100 %) bezogen. Werte größer 100 bedeuten höhere Farbstärke, kleiner 100 geringere Farbstärke als die Nullprobe.The powder was applied to metal substrates by means of an electrostatic spraying device from Wagner and baked at 180 ° C. for 10 minutes. The color strength of the coating is measured in accordance with DIN 55986 on a CM 3600d spectrophotometer from Minolta. The measured value is used to calculate the relative color strength based on the measured value of the zero sample (without dispersant; zero sample = 100%). Values greater than 100 mean higher color strength, less than 100 lower color strength than the zero sample.
Es konnte gezeigt werden, dass durch den Zusatz einer erfindungsgemäßen Wachsmischung als Dispergiermittel die Dispergierung von Pigmenten verbessert und damit die Farbstärke erhöht wird.
It could be shown that the addition of a wax mixture according to the invention as a dispersant improves the dispersion of pigments and thus increases the color strength.